Лабораторная работа № 1.1.
«Исследование движения тела под действием постоянной силы»
Время на выполнение работы – 1 час.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Цель и задачи лабораторной работы № 1.1.
1.1.Цель работы.
- Целью работы является приобретение практических навыков определения ускорения и скорости тела.
1.2.Задачи работы.
- Приобретение навыков измерения расстояний и интервалов времени
Содержание лабораторной работы № 1.1
2.1.Теоретическая часть.
- Освоение расчета ускорения и скорости тела при равноускоренном движении. (10 мин.)
2.2.Практическая часть.
- Освоение методики определения ускорения и скорости тела под действием постоянной силы. ( 25 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 10 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование.
3.1.1.Желоб лабораторный металлический или пластмассовый.
3.1.2. Штатив с лапкой.
3.1.3.Металлический шарик диаметром 1,5 – 2 см.
3.1.4.Секундомер.
3.1.5.Цилиндр металлический.
3.1.6.Лента измерительная или линейка.
.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о системе единиц СИ, умения пользоваться секундомером.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- ускорения тела по формуле а = 2s/t2
- конечной скорости тела по формуле v = аt
- среднего арифметического ускорения и скорости по данным трех измерений.
7.1.3. В практической части студенты
- Собирают установку, состоящую из наклонного желоба, закрепленного с помощью штатива с лапкой.
- Выбирают наклон желоба, чтобы время скатывания шарика составляло несколько секунд.
- Измеряют длину желоба с помощью измерительной ленты или линейки.
- Измеряют время скатывания шарика секундомером три раза.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка-отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать установку, состоящую из наклонного желоба, закрепленного с помощью штатива с лапкой.
7.2.2. - Выбрать наклон желоба, чтобы время скатывания шарика составляло несколько секунд.
7.2.3. Измерить длину желоба с помощью измерительной ленты или линейки.
7.2.4. Измерить время скатывания шарика секундомером три раза.
7.2.5. Полученные данные внести в таблицу 1.1.
7.2.6. Сделать вычисления и внести их в таблицу 1.2.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Как связаны действующая на тело сила, масса тела и сообщаемое этой силой ускорение ?
8.2. Каким является движение тела под действием постоянной силы ?
8.3.Тело массой 1 кг начинает двигаться из состояния покоя под действием силы 5 Н. Каков характер движения тела? Напишите зависимость скорости тела от времени.
БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1.1
«Исследование движения тела под действием
Постоянной силы»
Ф.И.О. студента_____________________________
Группа_____________________________________
Дата_______________________________________
Преподаватель______________________________
Таблица 1.1. Результаты измерений времени скатывания тела
| № оп. | s, м | t, с |
Таблица 1.2 Результаты вычислений ускорения и скорости тела
| № оп. | а, м/с2 | v, м/с |
| Среднее значение |
Заключение.
3.1. Характер движения тела под действием постоянной силы.
3.2. Зависимость ускорения и скорости от времени движения.
Работу выполнил студент Работу принял преподаватель
«_____»_____________20 «_____»______________ 20
______________________ _______________________
номер по журналу и подпись подпись
Лабораторная работа № 1.2.
«Изучение особенностей силы трения скольжения»
Время на выполнение работы – 1 час.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Цель и задачи лабораторной работы № 1.2.
1.1.Цель работы.
- Целью работы является приобретение практических навыков определения коэффициента трения скольжения.
1.2. Задачи работы.
- Приобретение навыков измерения силы и массы.
Содержание лабораторной работы № 1.2
2.1.Теоретическая часть.
- Освоение расчетов коэффициента трения скольжения. (10 мин.)
2.2.Практическая часть. Освоение методики определения силы трения скольжения ( 25 мин.)
2.3. Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 10 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
3.1.1.Деревянный брусок с крючком.
3.1.2.Пружинный динамометр.
3.1.3.Набор грузов.
3.1.4.Гладкая доска.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о роли силы трения для различных узлов и механизмов, в первую очередь, транспортных средств.
7.1.2.В теоретической части студенты проводят расчеты
- массы бруска и грузов исходя из формулы
Р = mg,
где Р – вес бруска, Н,
m – масса бруска, кг.
g - ускорение свободного падения
- рассчитывают коэффициент трения скольжения М по формуле
М = F / mg , где
m – масса бруска или масса бруска с грузом.
7.1.3. В практической части студенты
- С помощью динамометра определяют массу бруска и грузов.
- Равномерно перемещая брусок и брусок с грузами по гладкой
доске, определяют величину силы трения.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
- С помощью динамометра измерить массу бруска и грузов.
- Равномерно перемещая брусок и брусок с грузами по гладкой доске, с помощью динамометра определяют величину силы трения.
- Вычислить коэффициент трения скольжения.
- Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.2.1.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. В каких единицах измеряется коэффициент трения скольжения ?
8.2. На наклонной плоскости, образующей угол 30 градусов с горизонтом, покоится тело массой 3 кг. Найти силу трения, действующую на тело.
Лабораторная работа № 2.1
«Изучение закона сохранения импульса»
Время на выполнение работы – 1 час.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
1.Цель и задачи лабораторной работы № 2.1
1.1.Цель работы.
- Целью работы является приобретение практических навыков определения импульса тела.
1.2.Задачи работы.
- Приобретение навыков пользования весами.
- Закрепление навыков расчета импульса тела.
Содержание лабораторной работы № 2.1
2.1.Теоретическая часть.
- Освоение расчета импульса тела (10 мин.)
2.2.Практическая часть.
- Проверка закона сохранения импульса (25 мин.)
- Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 10 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
3.1.1.Штатив.
3.1.2.Весы.
3.1.3.Разновесы.
3.1.4.Лоток.
3.1.5.Шары диаметром 2 – 3 см.
3.1.6.Линейка.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о законе сохранения импульса и условиях его выполнения.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- времени падения шара по формуле
t = √ 2h/g
где h – высота,
g – ускорение свободного падения,
- горизонтальной скорости шаров по формуле v = l/t
- импульсов шаров по формуле р = mv
- результаты расчетов заносят в таблицу 1.
- сравнивают импульс шара до столкновения с импульсами
двух шаров после столкновения и делают вывод.
- записывают вывод в бланк отчета о лабораторной работе.
7.1.3. В практической части студенты
- Измеряют массы шаров с помощью весов.
- Измеряют высоту горизонтальной части лотка.
- Отпускают шар в верхней части лотка и измеряют расстояние, на котором упал шар, считая от конца лотка.
- Отпускают первый шар в верхней части лотка, поместив в горизонтальной части лотка второй шар.
- Измеряют расстояния, на которых упали шары, считая от конца лотка.
- Эксперимент повторяют три раза.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работ.
7.2.1. Собрать установку, состоящую из наклонного желоба, закрепленного с помощью штативов с лапками.
7.2.2. Измеряют высоту горизонтальной части лотка.
7.2.3. Помещают шар в верхней части лотка, отпускают и измеряют расстояние, на котором упал шар от конца лотка.
7.2.4. Помещают второй шар и горизонтальной части лотка. Первый шар помещают и отпускают в верхней части лотка, после чего измеряют расстояния, на которых упали шары от конца лотка.
7.2.4. Полученные данные внести в таблицу 1.1.
7.2.5. Сделать вычисления и внести их таблицу 1.1.
8 . Вопросы для самоконтроля.
8.1. Что называется импульсом тела ?
8.2. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса ?
Лабораторная работа № 2.2
«Изучение закона сохранения механической энергии»
Время на выполнение работы – 1 час.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 2.2
2.1.Теоретическая часть.
- Освоение расчета кинетической и потенциальной энергии (10 мин.)
2.2.Практическая часть.
- Проверка закона сохранения механической энергии (25 мин.)
- Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 10 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
3.1.1.Штатив.
3.1.2.Груз массой 100 г.
3.1.3.Измерительная линейка
3.1.4.Пружина
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о потенциальной энергии сжатой пружины, жесткости пружины.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- жесткости пружины по формуле k = mg/x,
где m – масса груза,
g – ускорение свободного падения,
х – удлинение пружины
- потенциальной энергии пружины по формуле Е = кА2 /2,
где А – амплитуда колебаний пружины
- скорости груза по формуле v = А √ k/m.
7.1.3. В практической части студенты
- Собирают установку, состоящую из штатива с лапкой, пружины и груза.
- Измеряют удлинение пружины.
- Приводят пружинный маятник в колебательное движение.
- Измеряют амплитуду колебаний для трех экспериментов.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать установку, состоящую из штатива с лапкой, пружины и груза.
7.2.2. Измерить удлинение пружины.
7.2.3. Привести пружину с грузом в колебательное движение и измерить амплитуду колебаний. Опыт повторить три раза при разных амплитудах.
7.2.4. Полученные результаты занести в таблицу 2.2.
7.2.5. Выполнить расчеты жесткости пружины, потенциальной энергии и
скорости груза. Результаты занести в таблицу 2.2.
Вопрос для самоконтроля
8.1. Сформулировать закон сохранения полной механической энергии.
Лабораторная работа № 3
«Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы№ 3.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета ускорения свободного падения ( 5 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения ускорения свободного падения с помощью математического маятника ( 1 час.)
- Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 25 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
- Штатив с держателем.
- Цилиндр с нитью длиной не менее 1 м.
- Метровая линейка.
- Секундомер.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об ускорении свободного падения и периоде колебаний математического маятника.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- периода колебаний математического маятника по формуле Т = t / n , где
Т – период колебаний,
t – время колебаний,
n - число колебаний,
- ускорения свободного падения по формуле g = 4 p2 l / Т2 где
g – ускорение свободного падения,
l – длина маятника,
- среднего арифметического ускорения свободного падения по данным трех измерений.
7.1.3. В практической части студенты
- Измеряют длину маятника, которая должна составлять около 1 м.
- Измеряют время заданного числа ( порядка 50 ) колебаний маятника секундомером.
- Изменяя длину маятника, проводят еще два эксперимента.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самопроверки.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
- Поставить маятник на края стола, так чтобы его длина составляла около 1 м.
- Измерить длину маятника с помощью линейки.
- Отклонить маятник на угол менее 10 градусов и отпустить.
По секундомеру определить время заданного числа (порядка 50) колебаний.
- Изменяя длину маятника, опыт провести три раза.
- Полученные данные занести в таблицу 1.
- Сделать вычисления и занести их в таблицу 1.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1.В каких положениях действующая на груз возвращающая сила будет максимальна? В каких положениях она равна нулю?
8.2.Наибольшая скорость у груза в момент, когда он проходит положение равновесия. Каким по модулю и направлению будет в этом случае его ускорение?
8.3.Наблюдая за движением груза в течение одного периода, ответьте на вопрос: будет ли оно равноускоренным?
Лабораторная работа № 4
«Определение относительной влажности воздуха»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы№ 4.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета относительной и влажности воздуха ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения относительной и абсолютной влажности воздуха. ( 1 час.)
- Заполнение бланка-отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
3.1.1.Психрометр Августа.
.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об абсолютной и относительной влажности воздуха.
7.1.2. В теоретической части проводят расчеты погрешности измерений методом среднего арифметического.
7.1.3. В практической части студенты определяют относительную влажность воздуха при помощи психрометра для чего
-- Определяют температуру сухого термометра t1
- Определяют температуру влажного термометра t2
- Вычисляют разность температур Dt = ( t1 - t 2).
- Пользуясь психрометрической таблицей определяют относительную влажность воздуха.
- Опыт повторяют 4 – 5 раз
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. - Определить температуру сухого термометра t1
- Определить температуру влажного термометра t2
- Вычислить разность температур Dt = ( t1 - t 2).
- Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность воздуха.
- Опыт повторить 4 – 5 раз
- Определить погрешность методом среднего арифметического по формулам (1) – (7).
Вср = ( В1+ В2+ В3+ В4 ) / 4 (1)
DВср= ( DВ1+ DВ2+ DВ3+ DВ4) / 4 (2)
DВ1 = | В1 - Вср | (3)
DВ2 = | В2 - Вср | (4)
DВ3 = | В3 - Вср | (5)
DВ4 = | В4 - Вср| (6)
g = ( DВср / Вср ) * 100 % (7)
- Результаты расчетов занести в таблицу 1.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1.Почему на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса ?
8.2.Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра ?
8.3.Сухой и влажный термометры показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха ?
Лабораторная работа № 5
«Определение поверхностного натяжения жидкости»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 5.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета поверхностного натяжения жидкости ( 15 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения поверхностного натяжения жидкости ( 55 мин.)
- Заполнение бланка-отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование
3.1.1.Весы учебные с разновесом.
3.1.2.Сосуд с водой
3.1.3.Сосуд для сбора капель.
3.1.4.Штангенциркуль.
3.1.5.Пипетка.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о поверхностном натяжении жидкостей.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- массы воды по формуле
m = m2 – m1
где m – масса воды,
m2 – масса сосуда с водой,
m1 – масса пустого сосуда
- поверхностного натяжения воды по формуле
s = (m2 – m1) g / n p 0,9 dп где
g - ускорение свободного падения,
n – число капель,
d – диаметр пипетки
- среднего арифметического по двум опытам по формуле
sср = ( s1 + s2) / 2
- относительной погрешности по формуле
g = | sт - sср | / sт * 100 %
7.1.3. В практической части студенты
- измеряют диаметр конца пипетки штангенциркулем,
- определяют массу пустого сосуда для сбора капель m1 ,
- подставляют взвешенный сосуд под пипетку с водой и отсчитывают
50 капель,
- определяют массу сосуда с водой m2
- повторяют опыт со 100 каплями,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы
7.2.1. Измерить диаметр конца пипетки штангенциркулем.
7.2.2. Определить массу пустого сосуда для сбора капель m1, взвесив его.
7.2.3. Подставить пустой взвешенный сосуд под пипетку с водой и
отсчитать50 капель.
7.2.3. Измерив массу сосуда с каплями m2, определить массу капель.
7.2.4. Повторить опыт, собрав в сосуд 100 капель.
7.2.5. Вычислить поверхностное натяжение в каждом из опытов
по формуле
s = (m2 – m1) g / n p 0,9 dп
7.2.6. Вычислить среднее значение поверхностного натяжения по
результатам двух опытов по формуле
sср = ( s1 + s2) / 2
7.2.7. Сравнить полученный результат с табличным значением
поверхностного натяжения.
7.2.8. Вычислить относительную погрешность по формуле
g = | sт - sср | / sт * 100 %
7.2.9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу
Вопросы для самоконтроля
8.1. Почему поверхностное натяжение зависит от вида жидкости ?
8.2. Изменится ли результат вычислений, если изменить диаметр пипетки ?
8.3. Объясните, в какой момент капля отрывается.
Лабораторная работа № 6
«Изучение закона Ома для участка цепи и последовательного соединения проводников»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 6.
2.1. Теоретическая часть.
- Ознакомление со схемой последовательного соединения резисторов и правилами ее сборки ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Сборка цепи с последовательным соединением резисторов, измерение токов, напряжений и расчет сопротивлений ( 50 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование
3.1.1.Источник электрической энергии.
3.1.2.Резисторы.
3.1.3.Амперметр.
3.1.4.Вольтметр.
3.1.5.Реостат.
3.1.6.Ключ.
3.1.7.Соединительные провода.
.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о законе Ома для участка цепи, умения пользоваться амперметром и вольтметром.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- силы тока в каждом резисторе, используя закон Ома,
- проверяют значение общего напряжения путем суммирования
напряжений на каждом резисторе,
- вычисляют эквивалентное сопротивление цепи.
7.1.3. В практической части студенты
- собирают электрическую цепь согласно рис. 1.
- измеряют напряжение на отдельных резисторах и на всей цепи,
- измеряют силу тока в цепи,
- делают выводы,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
Рисунок 1
- Измерить напряжение на отдельных резисторах.
- Измерить напряжение на концах всей группы резисторов.
- Проверить значение общего напряжения Uэкв (В) по формуле 1.
Uэкв = U1 + U2 + U3 (1)
где U1 , U2 , U3 - напряжение на резисторах R1, R2, R3
соответственно, и сделать вывод.
- Вычислить значение силы тока в каждом резисторе I (А)
по формуле 2.
I = U / R (2)
где R – сопротивление резистора, (Ом).
- Сравнить результаты расчетов с показанием амперметра и сделать вывод.
- Вычислить эквивалентное сопротивление цепи Rэкв (Ом)
по формуле (3) и сделать вывод.
Rэкв = Uэкв / I (3)
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. К источнику тока последовательно подключены три проводника, сопротивления которых равны соответственно 10, 16, 18 Ом. Определить эквивалентное сопротивление, силу тока, падение напряжения в первом и третьем проводниках, напряжение на зажимах источника, если падение напряжения на втором проводнике равно 80 В.
8.2.В электрическую цепь последовательно включены реостат и лампочка. Каковы их сопротивления, если наименьшее значение тока в цепи равно 1,5 А, а наибольшее 2,5 А. Напряжение на зажимах цепи постоянно и равно 12 В.
Лабораторная работа № 7
«Изучение параллельного соединения проводников»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 7.
2.1. Теоретическая часть.
- Ознакомление со схемой параллельного соединения резисторов и правилами ее сборки ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Сборка цепи с параллельным соединением резисторов, измерение токов, напряжений и расчет сопротивлений ( 55 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 25 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование
3.1.1.Источник электрической энергии.
3.1.2.Резисторы.
3.1.3.Амперметр.
3.1.4.Вольтметр.
3.1.5.Реостат.
3.1.6.Ключ.
3.1.7.Соединительные провода.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о параллельном соединении проводников, подключении амперметра и вольтметра.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- эквивалентного сопротивления цепи по формуле
Rэкв= Uэкв / Iэкв
- проверяют справедливость формулы 1 / Rэкв = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R3
7.1.3. В практической части студенты
- собирают электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.,
Рисунок 1.
- с помощью амперметра измеряют силу тока в каждом резисторе и общий ток,
- с помощью вольтметра измеряют напряжение на параллельном соединении,
- результаты измерений заносят в таблицу 1,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы
7.2.1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
После проверки цепи преподавателем
7.2.2. С помощью амперметра измерить силу тока в каждом резисторе и общий ток.
7.2.3. С помощью вольтметра измерить напряжение на параллельном соединении.
7.2.4. Рассчитать эквивалентное сопротивления цепи по формуле
Rэкв= Uэкв / Iэкв
7.2.5. Проверить справедливость формулы 1 / Rэкв = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R3
7.2.6. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
7.2.7. Сделать выводы.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1.Восемь резисторов соединили по два последовательно в четыре параллельные ветви. Начертить схему соединения.
8.2.Как включены 10 ламп для освещения трамвайного вагона, рассчитанные на напряжение 120 В ? Напряжение в трамвайной сети 600 В. Начертить схему соединения.
Лабораторная работа № 8
«Определение удельного сопротивления проводника»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Лабораторная работа № 9
«Определение температуры нити накаливания лампы»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 9.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчетов мощности, потребляемой лампой накаливания, и температуры нити накала лампы. (10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения зависимости мощности лампы накаливания от напряжения на ее зажимах и зависимости сопротивления нити накала от температуры (50 мин).
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Электрическая лампа.
3.1.2.Источник тока.
3.1.3.Реостат.
3.1.4.Амперметр.
3.1.5.Вольтметр.
3.1.6.Ключ.
3.1.7.Соединительные провода.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о зависимости сопротивления проводника от его температуры и определении мощности нагревательного устройства.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- мощности лампы по формуле Р = I U
- сопротивления нити накала лампы по формуле R = U / I
- температуры нити накала лампы по формуле t = (Rt – R0) / R0 a , где
Rt – сопротивление нити накала лампы при температуре t.
R0 – сопротивление нити накала лампы при 0°С.
a - температурный коэффициент сопротивления вольфрама
7.1.3. В практической части студенты
- Собирают электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
- После проверки цепи преподавателем постепенно выводя реостат, 5 раз снимают показания амперметра и вольтметра.
- Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 1.
- Строят графики зависимости сопротивления от температуры нити и мощности лампы от приложенного напряжения.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
- Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
Рисунок 1.
- После проверки цепи преподавателем постепенно выводя реостат,
5 раз снять показания амперметра и вольтметра.
- Полученные данные занести в таблицу 1.
- Рассчитать мощность лампы по формуле Р = I U
- Рассчитать сопротивления нити накала лампы по формуле R = U / I
- Рассчитать температуру нити накала лампы по формуле t = (Rt – R0) / R0 a
- Результаты расчетов занести в таблицу 1.
- Построить графики зависимости сопротивления от температуры нити накала и и мощности лампы от приложенного напряжения.
8. Графики зависимостей Р от U и R от t.
9.1. Построить график зависимости мощности, потребляемой
лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах.
9.2. Построить зависимость сопротивления нити накала от температуры.
Лабораторная работа № 10
«Закон Ома для полной цепи. Определение ЭДС и внутреннего
Содержание лабораторной работы № 10.
2.1. Теоретическая часть.
- Знакомство с расчетом ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Сборка схемы. Снятие показаний амперметра и вольтметра при различных положениях реостата ( 50 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Аккумулятор.
3.1.2.Миллиамперметр.
3.1.3.Вольтметр.
3.1.4.Реостат.
3.1.5.Ключ.
3.1.6.Соединительные провода.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о законе Ома для полной цепи, внешнем и внутреннем сопротивлении, ЭДС источника тока.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- внешнего сопротивления цепи при трех положениях реостата по формуле
R = U / I
- внутреннего сопротивления цепи по данным трех измерений по формулам
r1 = (I2 R2 - I1 R1 ) / ( I1 - I2 )
r2 = (I3 R3 - I1 R1 ) / ( I1 - I3 )
r3 = (I3 R3 - I2 R2 ) / ( I2 - I3 )
- ЭДС источника тока по данным трех измерений по формулам
e1 = I1 (R1 + r1)
e2 = I2 (R2 + r2)
e3 = I3 (R3 + r3)
- среднего значения внутреннего сопротивления по формуле
rср = ( r1+ r2 + r3) / 3
- среднего значения ЭДС по формуле
eср = ( e1 + e2 + e3 ) / 3
- относительную погрешность методом среднего арифметического по формулам
D r1 = | rср - r1 | ;
D r2 = | rср - r2 | ;
D r3 = | rср - r3 | ;
D rср = ( D r1 + D r2 + D r3 ) / 3 ;
g = D rср / rср * 100 % ;
De1 = | eср - e1 | ;
De2 = | eср - e2 | ;
De3 = | eср - e3 | ;
Deср = ( De1 + De2 + De3 ) / 3 ;
g = Deср / eср * 100
7.1.3. В практической части студенты
- Собирают электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
- После проверки цепи преподавателем замыкают цепь и снимают показания амперметра и вольтметра при трех положениях ползунка реостата.
- Результаты измерений заносят в таблицу 1.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы самоконтроля
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы
7.2.1. Собрать электрическую цепь по схеме, представленной на рис.1.
Рисунок 1.
7.2.2. После проверки цепи преподавателем замкнуть цепь и снять показания амперметра и вольтметра при трех положениях ползунка реостата.
7.2.3. Результаты измерений заносят в таблицу 1.
7.2.4. Рассчитать внешнее сопротивление цепи при трех положениях ползунка реостата.
7.2.5. Рассчитать внутреннее сопротивление цепи по данным трех измерений.
7.2.6. Рассчитать ЭДС источника тока по данным трех измерений.
7.2.7. Рассчитать среднее значение внутреннего сопротивления и ЭДС.
7.2.8. Найти относительные погрешности методом среднего арифметического.
7.2.9. Результаты вычислений занести в таблицу 1.
8. Вопросы для самоконтроля
8.1. Какова физическая сущность электрического сопротивления ?
8.2. Какова роль источника тока в электрической цепи ?
8.3. Каков физический смысл ЭДС ?
Лабораторная работа № 11
«Изучение электрических свойств полупроводников»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
1. Цель и задачи лабораторной работы № 11.
1.1. Цель работы.
- Изучение свойств p – n перехода путем снятия вольтамперной
характеристики диода.
1.2. Задачи работы.
- Знакомство с работой диода.
- Закрепление навыков пользования вольтметром и миллиамперметром.
2. Содержание лабораторной работы № 11.
2.1. Теоретическая часть.
- Знакомство со схемой включения диода ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Сборка схемы. Снятие показаний электроизмерительных приборов и построение графика зависимости силы тока от напряжения ( 50 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Источник тока.
3.1.2.Миллиамперметр.
3.1.3.Вольтметр.
3.1.4.Реостат.
3.1.5.Полупроводниковый диод.
3.1.6.Ключ.
3.1.7.Соединительные провода.
3.1.8.Миллиметровая бумага.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
7.1. Условия и организация работы
7.1.1. Студенты
- собирают цепь согласно рис. 1.
Рисунок 1.
- после проверки цепи преподавателем при прямом включении диода замыкают цепь.
- изменяя напряжение в цепи снимают не менее 6 значений напряжения и силы тока.
- результаты заносят в таблицу 1.
- по результатам измерений строят график зависимости силы тока от напряжения.
- диод включают в обратном направлении.
- по результатам наблюдений делают вывод.
- заполняют бланк отчета.
7.1.2. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля
- предъявляют бланк отчета преподавателю
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2. 1. Собрать цепь согласно рис. 1
7.2.2. Изменяя напряжение в цепи снять не менее 6 значений напряжения и силы тока.
7.2.3. Результаты занести в таблицу 1.
7.2.4. По результатам измерений построить график зависимости силы тока от напряжения.
7.2.5. Включить диод в обратном направлении.
7.2.6. По результатам наблюдений сделать вывод.
7.2.7. Заполнить бланк отчета.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1.В чем различие проводимости проводников и полупроводников ?
8.2.Как объяснить уменьшение удельного сопротивления полупроводника при повышении температуры ?
8.3.Что показывает вольтамперная характеристика диода ?
8.4. Какой ток называется прямым ? Обратным ? Чем они отличаются ?
Лабораторная работа № 12
«Изучение явления электромагнитной индукции»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 12.
2.1.Теоретическая часть.
- Повторение определения явления электромагнитной индукции и правила Ленца ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Изучение возникновения индукционного тока в катушке при относительном движении катушки и постоянного магнита. ( 1 час.)
- Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Постоянный магнит
3.1.2.Миллиамперметр.
3.1.3.Катушка на подставке.
3.1.4.Соединительные провода.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предполагает наличие у студентов знаний о явлении электромагнитной индукции и правиле Ленца.
7.1.2. Подсоединив миллиамперметр к зажимам катушки студенты
- Вводят один из полюсов постоянного магнита внутрь катушки, наблюдая за отклонением стрелки миллиамперметра.
- Выдвигая постоянный магнит из катушки, следят за отклонением стрелки миллиамперметра.
- Двигая катушку к одному из выбранных полюсов постоянного магнита, наблюдают за отклонением стрелки миллиамперметра.
- Двигая катушку от выбранного полюса постоянного магнита, наблюдают за отклонением стрелки миллиамперметра.
- Повторяют опыт, поменяв полюса магнита.
- Записывают результаты наблюдений в таблицу 1.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.3. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы самоконтроля.
- предъявляют бланк отчета преподавателю
7.2. Последовательность и технология выполнения работы
7.2.1. Подсоединить миллиамперметр к зажимам катушки.
7.2.2. Ввести один из полюсов постоянного магнита внутрь катушки и наблюдать за отклонением стрелки миллиамперметра.
7.2.3. Выдвигая постоянный магнит из катушки, следить за отклонением стрелки миллиамперметра.
7.2.4. Двигая катушку к одному из выбранных полюсов постоянного магнита, наблюдать за отклонением стрелки миллиамперметра.
7.2.5. Двигая катушку от выбранного полюса постоянного магнита, наблюдать за отклонением стрелки миллиамперметра.
7.2.6. Повторить опыт, поменяв полюса магнита.
7.2.7. Записать результаты наблюдений в таблицу 1.
7.2.8. Заполнить бланк отчета.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Сформулировать закон электромагнитной индукции, написать его формулу.
8.2. Каков смысл знака «- » в формуле закона электромагнитной индукции?
8.3. Какие причины могут привести к изменению потока магнитной индукции через некоторый контур?
8.4.Написать формулу для нахождения индукционного тока в прямолинейном проводнике, перемещающемся в магнитном поле.
Лабораторная работа № 13
«Индуктивное и емкостное сопротивление в цепи переменного тока»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 13.
2.1. Теоретическая часть.
- Знакомство с расчетом индуктивности катушки и емкости конденсатора ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Сборка схем с катушкой и с конденсатором. Снятие показаний миллиамперметра и вольтметра при различных положениях регулятора тока ( 1 час.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Низковольтный источник переменного тока.
3.1.2.Миллиамперметр переменного тока.
3.1.3.Вольтметр переменного тока.
3.1.4.Катушка индуктивности.
3.1.5.Конденсатор.
3.1.6.Ключ.
3.1.7.Соединительные провода.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.
Измерение индуктивности катушки.
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о явлении самоиндукции, индуктивности катушки, индуктивном сопротивлении.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- индуктивности катушки по формуле L = U / 2pnI
- индуктивного сопротивления по формуле ХL = 2pnL
7.1.3. В практической части студенты
- собирают установку, состоящую из источника переменного тока, катушки индуктивности и миллиамперметра переменного тока,
- изменяя напряжение, три раза измеряют силу тока и напряжение.
Напряжение измеряют по вольтметру на источнике тока,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать установку, состоящую из источника переменного тока, катушки индуктивности и миллиамперметра переменного тока.
7.2.2. Установить переключатель на миллиамперметре в положение 1 А.
7.2.3. Собранную цепь подключить к клеммам переменного напряжения на источнике тока.
7.2.4. Регулятор напряжения на источнике тока установить на нулевую отметку.
7.2.5. Включить источник тока. Постепенно увеличивая напряжение и следя за показаниями миллиамперметра, измерить силу переменного тока при трех значениях напряжения. Напряжение можно измерять по показаниям вольтметра на источнике тока.
7.2.6. Рассчитать индуктивность катушки по формуле L = U / 2pnI
7.2.7. Рассчитать среднее значение индуктивности по формуле
Lср = ( L1 + L2 + L3 ) / 3
7.2.8. Рассчитать индуктивное сопротивление по формуле ХL = 2pnL
7.2.9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
Измерение емкости конденсатора
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об электрической емкости, устройстве конденсаторов, емкостном сопротивлении.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- емкости конденсатора по формуле С = I / 2pnU
- емкостного сопротивления по формуле ХС = 1/2pnС
7.1.3. В практической части студенты
- собирают установку, состоящую из источника переменного тока, конденсатора и миллиамперметра переменного тока,
- изменяя напряжение, три раза измеряют силу тока и напряжение.
Напряжение измеряют по вольтметру на источнике тока.
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать электрическую цепь, соединив последовательно конденсатор и миллиамперметр переменного тока.
7.2.2. Установить переключатель на миллиамперметре в положение 1 А.
7.2.3. Собранную цепь подключить к клеммам переменного напряжения на источнике тока.
7.2.4. Регулятор напряжения на источнике тока установить на нулевую отметку.
7.2.5. Включить источник тока. Постепенно увеличивая напряжение и следя за показаниями миллиамперметра, измерить силу переменного тока при трех значениях напряжения. Напряжение можно измерять по показаниям вольтметра на источнике тока.
7.2.6. Рассчитать емкость конденсатора по формуле С = I / 2pnU .
7.2.7. Рассчитать среднее значение емкости по формуле
Сср = ( С1 + С2 + С3 ) / 3
7.2.8. Рассчитать емкостное сопротивление по формуле ХС = 1/2pnС
7.2.9. Полученные результаты занести в таблицу 2.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Можно ли включать катушку в сеть постоянного тока ?
8.2. У каких конденсаторов необходимо учитывать полярность ?
8.3. Определить индуктивность катушки, если при токе 6,2 А ее магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж.
В цепи переменного тока»
Ф.И.О. студента_____________________________
Группа_____________________________________
Дата_______________________________________
Преподаватель______________________________
Таблица 1. Результаты измерений индуктивности катушки.
| U1, В | U2, В | U3, В | I1, А | I2, А | I3, А | L1, Гн | L2, Гн | L3, Гн | Lср, Гн | ХL, Ом |
Таблица 2. Результаты измерений емкости конденсатора.
| U1, В | U2, В | U3, В | I1, А | I2, А | I3, А | С1, Ф | С2, Ф | С3, Ф | Сср, Ф | ХС, Ом |
Заключение.
3.1. Физические величины, определяющие индуктивное сопротивление.
3.2. Физические величины, определяющие емкостное сопротивление.
Работу выполнил студент Работу принял преподаватель
«_____»_____________20 «_____»______________ 20
______________________ _______________________
номер по журналу и подпись подпись
Лабораторная работа № 14
«Определение показателя преломления стекла»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 14.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета показателя преломления стекла ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения углов падения и преломления света, определение показателя преломления ( 1 час.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Стеклянная пластина с двумя параллельными гранями.
3.1.2.Транспортир.
3.1.3.Таблица тригонометрических функций.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о геометрической и физической сущности закона преломления света.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- показателя преломления света по формуле n = Sin a / Sin g
- погрешности измерений по формуле g = | nт - nср | / nт * 100 %
7.1.3. В практической части студенты
- помешают стеклянную пластинку или призму на лист белой бумаги,
- обводят пластинку карандашом,
- проводят прямую под произвольным углом к грани пластинки,
- с другой стороны стекла проводят прямую, которая являлась бы продолжением первой, если смотреть на нее через стеклянную пластинку,
- точки пересечения прямых с гранями пластинки соединяют прямой, которая будет являться преломленным лучом, - преломление луча света показано на рис. 1
M
a
N
K
L
Рисунок 1.
- транспортиром измеряют угол падения и угол преломления,
- опыт повторяют три раза,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- отвечают на вопросы для самоконтроля,
- предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Поместить стеклянную пластинку или призму на лист белой бумаги.
7.2.2 Обвести пластинку карандашом.
7.2.3. Провести прямую под произвольным углом к грани пластинки.
7.2.4. С другой стороны стекла провести прямую, которая являлась бы
Продолжением первой, если смотреть на нее через стеклянную пластинку.
7.2.5. Точки пересечения прямых с гранями пластинки соединить прямой, которая будет являться преломленным лучом.
7.2.6. Транспортиром измерить угол падения и угол преломления,
7.2.7. Опыт повторить три раза.
7.2.8. Рассчитать показатель преломления света по формуле n = Sin a / Sin g
7.2.9. Рассчитать погрешность измерений по формуле g = | nт - nср | / nт * 100 %
7.2.10. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. В чем сущность явления преломления света и какова причина этого явления ?
8.2. В каких случаях свет на границе двух прозрачных сред не преломляется ?
8.3. Объяснить физический смысл полученного значения показателя преломления.
Лабораторная работа № 15
«Построение изображений и определение
Оптической силы линзы»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы № 15.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета главного фокусного расстояния и оптической силы линзы ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения оптической силы линзы (50 мин)
- Заполнение бланка- отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Собирающая линза.
3.1.2.Осветитель.
3.1.3.Экран настольный.
3.1.4.Метр демонстрационный.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1.Условия и организация работы
7.1.1.Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о собирающих и рассеивающих линзах, главном фокусном расстоянии, оптической силе линзы, формуле тонкой линзы.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- главного фокусного расстояния по формуле F = d f / ( d + f )
- оптической силы линзы по формуле D = 1 / F
- погрешности измерений по формуле g = DDср / Dср * 100 %
7.1.3. В практической части студенты
- устанавливают осветитель, линзу и экран на главной оптической оси линзы.
- передвигая экран, добиваются четкого изображения осветителя,
- с помощью линейки определяют расстояния от осветителя до линзы и от линзы до экрана,
- опыт повторяют при другом расстоянии от осветителя до линзы,
- заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- выполняют построение изображений в двояковыпуклой тонкой линзе для случаев, когда объект (осветитель) находится между фокусом и двойным фокусом и за двойным фокусом.
- предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Установить осветитель, линзу и экран на главной оптической оси линзы.
7.2.2. Передвигая экран, добиться четкого изображения осветителя.
7.2.3. С помощью линейки определить расстояния от осветителя до линзы и от линзы до экрана.
7.2.4. Опыт повторить при другом расстоянии от осветителя до линзы.
7.2.5. Рассчитать главное фокусное расстояния по формуле F = d f / ( d + f )
7.2.6. Рассчитать оптическую силу линзы по формуле D = 1 / F
7.2.7. Найти среднее значение оптической силы линзы по формуле
Dср = ( D1 + D2 ) / 2
7.2.8. Найти относительную погрешность измерений по формулам
D D1 = | Dср - D1 |
D D2 = | Dср - D2 |
DDср = ( DD1 + DD2 ) / 2
g = DDср / Dср * 100 %
7.2.9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
7.2.10. Выполнить построение изображений в выпуклой линзе для случаев, когда объект находится между фокусом и двойным фокусом и дальше двойного фокуса.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1.Построить изображение в собирающей линзе, когда объект находится на расстоянии большем двойного фокусного расстояния.
8.2.Построить изображение в собирающей линзе, когда объект находится между двойным фокусом и главным фокусом.
Оптической силы линзы»
Ф.И.О. студента_____________________________
Группа_____________________________________
Дата_______________________________________
Преподаватель______________________________
Таблица 1. Результаты измерений и расчетов оптической силы линзы.
| Номер опыта | Расстояние от нити до линзы d, м | Расстояние от нити до изображения f, м | Главное фокусное расстояние F, м | Оптическая сила линзы D, дптр. | Среднее значение оптической силы линзы Dср, дптр | Относительная погрешность измерений g, % |
Заключение.
Виды изображений, получаемых в выпуклой линзе.
Работу выполнил студент Работу принял преподаватель
«_____»_____________20 «_____»______________ 20
______________________ _______________________
номер по журналу и подпись подпись
Лабораторная работа № 16
«Определение длины световой волны»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы.
2.1. Теоретическая часть.
- Освоение расчета длины световой волны ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики определения длины световой волны для красной и фиолетовой границ спектра ( 1 час.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 20 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1. Прибор для определения длины световой волны.
3.1.2.Подставка для прибора.
3.1.3. Дифракционная решетка.
3.1.4.Электролампа.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об электромагнитной природе света, дифракции света, дифракционной решетке.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- синуса угла a по формуле
Sin a = аср / b , где
а – расстояние от нулевого деления до середины соответствующей линии
b - расстояние от экрана прибора до дифракционной решетки
- длины световой волны для красных и фиолетовых лучей по формуле
l = d Sin a / к , где
l - длина световой волны,
d – постоянная решетки,
к – порядок спектра
- среднего значения длин волн красных и фиолетовых лучей по результатам измерений и вычислений для линий первого и второго порядка спектров.
7.1.3. В практической части студенты
- Устанавливают лампу на демонстрационном столе и включают ее.
- Смотрят через дифракционную решетку, направив прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора была видна нить лампы.
- получают на экране прибора четкое изображение спектров 1-го и 2-го порядков.
- Измеряют по шкале бруска расстояние от экрана прибора до дифракционной решетки.
- Определяют расстояние от нулевого деления шкалы до середины фиолетовой полосы как слева ал так и справа ап для спектров 1-го порядка.
- Такие же измерения выполняют и для красных полос дифракционного спектра.
- Затем измерения выполняют для спектров 2-го порядка.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Установить лампу на демонстрационном столе и включить ее.
7.2.2. Смотреть через дифракционную решетку, направив прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора была видна нить лампы.
7.2.3. Получить на экране прибора четкое изображение спектров 1-го и 2-го порядков.
7.2.4. Измерить по шкале бруска расстояние от экрана прибора до дифракционной решетки.
7.2.5. Определить расстояние от нулевого деления шкалы до середины фиолетовой полосы как слева ал так и справа ап для спектров 1-го порядка и вычислить среднее значение аср по формуле 1.
аср = (ал + ап ) / 2 (1)
7.2.7. Вычислить синус угла a по формуле 2.
Sin a = аср / b (2)
где b – расстояние от дифракционной решетки до экрана, м.
7.2.8. Определить длину волны фиолетовых лучей спектров 1-го порядка l1ф, м по формуле 3.
l1ф = d Sin a1ф / к (3)
где d – постоянная решетки, м;
к – порядок спектра.
7.2.9. Опыт повторить со спектрами второго порядка и найти
длину волны l2ф , м по формуле 4.
l2ф = d Sin a2ф / к (4)
7.2.10. Найти среднее значение длины фиолетовых лучей и сравнить его с табличным значением.
7.2.11. Такие же измерения выполнить и для красных полос дифракционного спектра.
7.2.12. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Что называется дифракцией света ?
8.2. Каков диапазон длин волн видимой части спектра ?
Лабораторная работа № 17
«Наблюдение спектров и положения спектральных линий»
Время на выполнение работы – 2 часа.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Содержание лабораторной работы.
2.1. Теоретическая часть.
- Знакомство с теорией образования линейчатых спектров ( 10 мин.)
2.2. Практическая часть.
- Освоение методики получения и наблюдения сплошных и линейчатых спектров ( 50 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 30 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы.
3.1. Оборудование.
3.1.1.Спектроскоп прямого зрения.
3.1.2.Электрическая лампа.
3.1.3.Выпрямитель.
3.1.4.Прибор для свечения спектральных трубок – генератор «Спектр».
3.1.5.Спектральные трубки.
3.1.5.Светофильтры.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы.
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть.
Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об электромагнитной природе свете, явлении дисперсии, строении атома.
7.1. 2. В теоретической части студенты сопоставляют наблюдаемые линейчатые спектры газов с теорией строения атома по Н.Бору и делают соответствующие выводы.
7.1.3. В практической части для наблюдения спектров надо направить щель спектроскопа на источники света: лампу накаливания, спектральные трубки. Рассмотреть образующиеся спектры и зарисовать их.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Включить лампу накаливания.
7.2.2. Направить щель спектроскопа на накаленную нить лампы.
7.2.3. Рассмотреть спектр при полном накале нити лампы, зарисовать спектр, сохраняя последовательность расположения цветов спектра.
7.2.4. Перед щелью спектроскопа поместить последовательно красный и фиолетовый светофильтры, красный и фиолетовый светофильтры вместе.
7.2.5. Рассмотреть и зарисовать полученные спектры поглощения.
7.2.6. Подключить источник питания спектральных трубок - генератор «Спектр» к клеммам выпрямителя.
7.2.7. Открыть кожух спектральной трубки в генераторе «Спектр», вставить спектральную трубку с водородом и закрыть кожух.
7.2.8. Включить выпрямитель. Постепенно увеличивая напряжение, подаваемое на генератор «Спектр», добиться устойчивого свечения спектральной трубки. Величина напряжения на вольтметре выпрямителя не должна превышать 8 В, чтобы не вывести из строя генератор «Спектр».
7.2.9. Направить щель спектроскопа на светящуюся спектральную трубку, рассмотреть и зарисовать спектр водорода.
7.2.10. Выключить выпрямитель.
7.2.11. Меняя спектральные трубки, рассмотреть и зарисовать спектры гелия, неона, криптона.
7.2.11.Сравнить спектры разных газов и сделать заключение.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Как возникают линейчатые спектры ?
8.2. Для чего используются линейчатые спектры ?
Лабораторная работа № 1.1.
«Исследование движения тела под действием постоянной силы»
Время на выполнение работы – 1 час.
Место проведения – лаборатория № 22-04, корпус № 3.
Цель и задачи лабораторной работы № 1.1.
1.1.Цель работы.
- Целью работы является приобретение практических навыков определения ускорения и скорости тела.
1.2.Задачи работы.
- Приобретение навыков измерения расстояний и интервалов времени
Содержание лабораторной работы № 1.1
2.1.Теоретическая часть.
- Освоение расчета ускорения и скорости тела при равноускоренном движении. (10 мин.)
2.2.Практическая часть.
- Освоение методики определения ускорения и скорости тела под действием постоянной силы. ( 25 мин.)
- Заполнение бланка отчета и защита работы ( 10 мин.)
3. Оснащение лабораторной работы
3.1. Оборудование.
3.1.1.Желоб лабораторный металлический или пластмассовый.
3.1.2. Штатив с лапкой.
3.1.3.Металлический шарик диаметром 1,5 – 2 см.
3.1.4.Секундомер.
3.1.5.Цилиндр металлический.
3.1.6.Лента измерительная или линейка.
.
7. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
7.1. Условия и организация работы
7.1.1. Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую часть. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о системе единиц СИ, умения пользоваться секундомером.
7.1.2. В теоретической части студенты проводят расчеты
- ускорения тела по формуле а = 2s/t2
- конечной скорости тела по формуле v = аt
- среднего арифметического ускорения и скорости по данным трех измерений.
7.1.3. В практической части студенты
- Собирают установку, состоящую из наклонного желоба, закрепленного с помощью штатива с лапкой.
- Выбирают наклон желоба, чтобы время скатывания шарика составляло несколько секунд.
- Измеряют длину желоба с помощью измерительной ленты или линейки.
- Измеряют время скатывания шарика секундомером три раза.
- Заполняют бланк отчета.
7.1.4. После заполнения бланка-отчета студенты
- Отвечают на вопросы для самоконтроля.
- Предъявляют бланк отчета преподавателю.
7.2. Последовательность и технология выполнения работы.
7.2.1. Собрать установку, состоящую из наклонного желоба, закрепленного с помощью штатива с лапкой.
7.2.2. - Выбрать наклон желоба, чтобы время скатывания шарика составляло несколько секунд.
7.2.3. Измерить длину желоба с помощью измерительной ленты или линейки.
7.2.4. Измерить время скатывания шарика секундомером три раза.
7.2.5. Полученные данные внести в таблицу 1.1.
7.2.6. Сделать вычисления и внести их в таблицу 1.2.
8. Вопросы для самоконтроля.
8.1. Как связаны действующая на тело сила, масса тела и сообщаемое этой силой ускорение ?
8.2. Каким является движение тела под действием постоянной силы ?
8.3.Тело массой 1 кг начинает двигаться из состояния покоя под действием силы 5 Н. Каков характер движения тела? Напишите зависимость скорости тела от времени.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 378.
